張漫雙

一、教材分析

（一）在教材中的地位和作用

課程標準要求：探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律，了解凸透鏡成像規(guī)律的應用。課程標準解讀：通過實驗探究，了解凸透鏡成像的規(guī)律；會使用相關(guān)的實驗儀器，能通過觀察和實驗收集凸透鏡成像的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料，歸納出凸透鏡成像的規(guī)律；培養(yǎng)學生交流合作、評價探究結(jié)果的初步能力。由此可見這是一節(jié)培養(yǎng)學生觀察能力、動手能力和交流合作能力的好課例。

本節(jié)內(nèi)容是第五章的核心部分，同時也具有承上啟下的作用。上一節(jié)《生活中的透鏡》讓學生了解到凸透鏡可以成不同的像，為本節(jié)課的探究做了知識上的儲備，而第四節(jié)、第五節(jié)都是本節(jié)內(nèi)容在社會生活中的具體應用。本節(jié)課教材的安排，就是讓學生通過自主探究活動，得出凸透鏡成像的規(guī)律，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，以培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。

（二）教學目標的確定

依據(jù)《課程標準》要求、本節(jié)教材特點以及學生現(xiàn)有認知水平，確定本課的三維教學目標如下：

1. 知識與技能：（1）知道凸透鏡成像規(guī)律及其應用；（2）能運用凸透鏡成像規(guī)律解釋有關(guān)現(xiàn)象。

2. 過程與方法：（1）能在探究過程中，獲得提出問題的能力；（2）通過探究活動，體驗科學探究的過程和方法；（3）學習從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法。

3. 情感、態(tài)度和價值觀：體會生活中的物理知識，樂于參與觀察、實驗等科學實踐。

（三）教學重點、難點的確定

重點：探究凸透鏡成像規(guī)律。因為這是學生在物理課上經(jīng)歷的第二次科學探究，學生對于科學探究的全過程缺乏經(jīng)驗，而且在以后的學習中，會經(jīng)常應用探究的方法去發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，因而把它作為教學重點。

難點：通過設計實驗方案和分析、處理實驗數(shù)據(jù)得出物理規(guī)律。對于實驗探究，學生處于剛接觸階段，如何設計實驗以及記錄數(shù)據(jù)后，分析處理這些數(shù)據(jù)得到結(jié)論，是學生比較陌生的，因而確定這兩處為難點。

（四）課時安排的確定

用兩課時完成本節(jié)教學。第一課時用于觀察有關(guān)現(xiàn)象及收集證據(jù)；第二課時用于分析論證、交流合作、評估探究過程及了解凸透鏡成像規(guī)律的初步應用。

二、學情分析（說學生）

在整個光學部分，教師應有全局一盤棋的思想，八年級學生正處在形象思維向抽象思維過渡的階段，學生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強，所以要把折射規(guī)律與凸透鏡成像聯(lián)系起來還比較困難。學生對于凸透鏡的了解，憑其生活經(jīng)驗僅知道它叫放大鏡，能把物體放大，而對其成像規(guī)律是知之甚少的。因此要上好這節(jié)課，前期的準備是非常重要的。

1.從知識上通過前面一、二節(jié)的學習，使學生明確了什么是凸透鏡的焦點、焦距、凸透鏡所成的像以及像有什么特點等物理概念和現(xiàn)象，這就為本節(jié)的教學作好了知識上的儲備。

2.從技能上通過學習第一章中長度的測量，學生具備了利用刻度尺讀取數(shù)據(jù)的能力。第二章中平面鏡成像實驗，讓學生學會區(qū)分實像和虛像。從技能上為這節(jié)課的學習作好了充分的準備。但對于光具座的使用，還需要老師的指導。

3.從心理上初三的學生正處于青春期，對于父母、老師的說教有著逆反心理，但同時對未知事物有著強烈的好奇心和求知欲，而實驗是激發(fā)學生學習興趣的最好方法。通過實驗探究出來的結(jié)論，可以讓學生感覺到這是通過他自己的努力換來的，對此會充滿成就感。

三、教學策略（說教學、學法）

1. 教法分析

本節(jié)課需要學生進行全過程探究，我們關(guān)鍵應該引導學生怎樣去猜想，在教學中創(chuàng)設合理的猜想情景，并且引導學生知道猜想要有猜想的理由，不能胡亂猜想。設計實驗是探究的一個重要環(huán)節(jié)，所以我們要引導學生進行設計實驗，讓學生明白實驗研究的是什么和怎樣去研究，實驗時應該觀察什么、測量什么、記錄什么。在培養(yǎng)學生對實驗數(shù)據(jù)的分析和論證的能力方面，教師引導學生分析表格數(shù)據(jù)進行比較，讓學生進行簡單的因果推理，讓學生以書面或口頭方式表述自己的觀點，最后教師歸納總結(jié)，培養(yǎng)學生處理信息、分析概括的能力，從而提高學生的科學素養(yǎng)。

2.學法分析

本節(jié)在設計意圖上是讓學生經(jīng)歷完整的科學探究過程，從提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、實驗與觀察到分析與討論等，都由學生完成，給學生較大的自主探究空間，這對學生探究能力的要求比較高。因此在教學過程中應突出學生的主體作用，倡導學生主動參與、樂于探究、交流合作，將思維程序作為貫穿整個教學過程的主線，幫助學生形成研究問題的良好思維習慣。

四、教學過程

（一）創(chuàng)設情境，提出疑問，引入新課

1. 學生體驗一：讓學生用手上凸透鏡觀察教材中的文字、圖片，分析并回答：“你觀察到什么？”

2. 學生體驗二：讓學生把凸透鏡放在教室窗戶和光屏的中間，然后把凸透鏡慢慢靠近光屏，觀察光屏上有什么？

思考：同一塊凸透鏡，為什么可以成不同的像呢？凸透鏡成像有什么規(guī)律？

探究：凸透鏡成像規(guī)律。

（二）進行新課

1.提出問題，做出猜想

（1）復習上節(jié)課所學照相機、投影儀、放大鏡的成像特點。

讓學生猜想：凸透鏡所成像的正倒、大小、虛實與什么因素有關(guān)呢？

（2）利用圖片，及手頭凸透鏡模擬演示：

用凸透鏡近距離觀察窗戶，成正立、放大的虛像，然后將凸透鏡遠離窗戶一點，像變大一些。將凸透鏡離得窗戶更遠一些，這時就看不到正立、放大的虛像了，將光屏放在透鏡的另一側(cè)，調(diào)節(jié)距離，可得到一個倒立、縮小的實像。

根據(jù)演示，學生猜想：凸透鏡所成像的大小、正倒、虛實與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。

（3）兩個概念：

a.物距：物體到凸透鏡的距離（u）；endprint

像距：像到凸透鏡的距離（v）。

b.認識光具座：對光具座的一些介紹：光具座的使用和調(diào)節(jié)（高度），蠟燭，凸透鏡，光屏的作用，光具座上刻度尺的使用。

2.根據(jù)猜想，帶著問題設計實驗方案

（1）怎樣在光屏上得到清晰的像？

（2）怎樣觀察虛像？

（3）如何測量物距和像距？

教師引導：

（1）在學生思考的基礎(chǔ)上，讓有了思路的學生上講臺演示如何得到清晰的像（根據(jù)學生的操作，教師可適當引導）。最后得出讓物、鏡不動，光屏前后移動時，光屏上所成像會變模糊，從而感悟到物、鏡一定時，清晰像的位置是唯一確定的。

教師可故意設置蠟燭的焰心，凸透鏡的光心，光屏的中心不在同一高度。根據(jù)蠟燭的像沒有成在光屏的中心這一現(xiàn)象提出問題：如何調(diào)節(jié)才能讓像成在光屏中心？然后讓學生動手調(diào)節(jié)。

（2）對于如何觀察虛像，可以提醒學生我們是如何用放大鏡觀察物體的。這時把眼放在光屏這一側(cè)，透過凸透鏡觀察蠟燭，成虛像。

（3）由于在光具座的刻度尺上做了一點小改動，把零刻度放在了中央，這樣測量物距和像距時就避免了學生把對應刻度當成物距和像距了。

【設計意圖】培養(yǎng)學生的積極思維、動手解決實際問題的能力。同時去除實驗中可能影響學生探究的干擾因素，給學生更多的時間進行實驗。

分別請幾個小組的學生介紹他們的實驗方案，經(jīng)過分析討論，最終確定實驗方案為：

固定凸透鏡，讓蠟燭逐漸向凸透鏡靠近，記錄每次的物距，然后移動光屏尋找到最清晰的像，觀察和記錄凸透鏡每次成像的大小、正倒、虛實和像距。確定實驗方案后，讓學生根據(jù)需要記錄的數(shù)據(jù)設計實驗表格，按順序就是：物距u，像的特點（倒正、大小、實虛），還有像距v。將這些需要記錄的量排列起來，就得出記錄實驗數(shù)據(jù)的表格（略）。

3.進行實驗與收集數(shù)據(jù)

把學生分為兩大組，給兩大組焦距不同的透鏡，一組f=10cm，另一組f=5cm。然后讓學生開始實驗，記錄數(shù)據(jù)。教師巡視，輔導，及時解決學生實驗中出現(xiàn)的問題。

4.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

實驗后，先讓凸透鏡焦距f=10cm的一大組匯報實驗數(shù)據(jù)，教師將實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸入Excel表格進行多組數(shù)據(jù)的處理（按物距從大到小的順序排序），使學生發(fā)現(xiàn)放大、縮小像及虛實像的分界范圍，再結(jié)合光具座上刻度尺的顏色分區(qū)，學生就會想到把10厘米、20厘米作為分界點，此時教師再說出凸透鏡的焦距是10厘米，讓學生歸納出物距在不同范圍內(nèi)時凸透鏡的成像情況，學生就會把f、2f作為分界點，將物距分成3個范圍。這時實驗中使用凸透鏡焦距為5厘米的學生們會不認可這一結(jié)論，此時再處理另一大組的數(shù)據(jù)，結(jié)果找到的分界點是5cm和10 cm，仍然是f和2f。進而由學生歸納出凸透鏡成像的規(guī)律。

【設計意圖】學生通過實驗數(shù)據(jù)找到兩個分界點有一定的難度，通過光具座上刻度尺的顏色分區(qū)和教師的引導，對比不同大組的數(shù)據(jù)找到與焦距的關(guān)系，培養(yǎng)了學生分析歸納的能力，同時也讓學生體驗科學探究帶給他們的成功與快樂。

歸納出凸透鏡成像的規(guī)律后，針對物體在一倍焦距處、物體在兩倍焦距處成什么像，可以引導學生進行推理：物距大于2f成放大的像，小于2f成縮小的像，等于2f處成等大的像。物距大于f成實像，小于f成虛像，那等于f成什么樣的像呢？然后通過實驗進行驗證。這樣就使得學生探究出的凸透鏡成像規(guī)律更加完整。

5.評估與交流

（1）你們小組得出的結(jié)論是這樣的嗎？（2）實驗過程中出現(xiàn)什么問題和錯誤，以及如何改進？（3）對于凸透鏡的成像，你還有什么疑惑？

（三）小結(jié)

讓學生根據(jù)板書和大屏幕投影談本節(jié)課的收獲與感悟。

（四）鞏固拓展

1.將光具座上貼的刻度揭掉，思考此時該怎樣讀出物距和像距。

2.逆向思維：當物體放在凸透鏡前某一位置時，在透鏡的另一側(cè)距透鏡12cm處的光屏上成一個倒立、縮小的像，若把物體移到凸透鏡前12cm處，所成的像是什么樣的？

3.走進生活：照畢業(yè)照時，發(fā)現(xiàn)有幾個同學沒有進入鏡頭范圍，該怎么調(diào)節(jié)？

（五）布置作業(yè)

1.鞏固性作業(yè)：結(jié)合本節(jié)課所學，試分析照相機、投影儀、放大鏡為什么會成不同的像？

2.拓展性作業(yè)：除了上節(jié)課所學的3種生活中的透鏡，我們還知道哪些凸透鏡在實際生活中的應用？endprint